【资料】轧制油的基础知识汇编
轧制油
轧制油的特性及润滑机理1、轧制油的主要作用润滑—减小轧辊与铝箔之间的摩擦，提供稳定的摩擦界面，实现稳定轧制，提高表面质量。
冷却—带走金属的变形热和摩擦热，调整轧辊表面温度，控制板形。
清洗—清洗铝箔表面铝粉和机架内的皂化物和铝粉。
2、轧制油的要求轧制油应有良好的润滑性能、冷却性能和高温高压状态下的稳定性能，轧制时不能发生明显的变质；轧制时挥发量要小，退火时易挥发，不形成油斑；无毒，对人体无害。
3、轧制油的组成轧制油由基础油和添加剂组成。
4、基础油的生产方式、质量指标和主要作用4.1 生产方式基础油的生产方式见图1。
4.2 基础油的主要理化指标粘度：油的粘稠程度，主要由取决于碳链的长短。
在其它参数不变的情况下，粘度越高，轧制速度越低。
轧制油随着使用时间的增加，粘度会增加。
馏程（初馏点与终馏点之间的温度差）：主要由取决于碳链的长短。
当我们确定了油品的粘度后，馏程宽，就意味着初馏点低，终馏点高，油的挥发大，退火除油困难，使用时粘度动大，速度变化大。
现在粗轧和中精轧基础油的粘度都在30℃以内（粗轧：216～246℃，中精轧：208～238℃）闪点：将油品放在在一个密闭的容器中加热，随着油品温度的升高，油的蒸汽浓度也会增加，能使油品遇见明火发生闪火时对应的最低油品温度点叫闪点。
是衡量油品安全程度的指标。
现在我们三台轧机油的蒸汽浓度均达到了着火的条件，只要有明火或相当于明火的温度，就会发生火灾。
因此，应严格控制明火和机架内的高温。
芳烃：原油中本身存在的一种物质，有一定的香味，也叫芳香烃。
芳烃对人体有害，美国FDA要求轧制油中的芳烃含量应小于1.0%。
现在我们公司使用的基础油芳烃含量小于0.3%，不会对人体产生危害。
硫含量：油品中单质硫和硫化物的总含量。
硫对设备有腐蚀，加速油品的变质。
但硫对润滑有好处（提高极压膜强度）。
硫含量越低越好。
溴价：每100克油品所吸收溴（Br）的毫克数。
溴价的大小反映了油品中双键的多少，包括芳烃中的双键，是衡量油品稳定性的重要指标。
轧制油润滑基础及应用
1.2 油性添加剂
轧制油由基础油和一定浓度的添加剂组成，目前使用多是油性添加 剂，它不仅降低了金属变形抗力，而且使油品分子间聚合力增大。
油性剂是一类带有较强极性基团的表面活性物质，由表1可知极性 基团分别是－OH、－COOH、－COOR，具有永久偶极。当与摩擦面 接触时，极性基团的价电子与金属表面原子核相吸引，而排斥其核外电 子，使金属表面形成诱导偶极。永久偶极与诱导偶极互相吸引，使极性 基因与金属表面产生化学吸附力，油性剂分子极性端紧密吸附在金属表 面，非极性端分子朝相反方向与上层分子的非极性端吸引，形成定向排 列的双分子层，如图2
边界润滑
边界润滑是相对运动两表面被极薄的润滑剂吸附层隔开， 而此吸附层不服从流体动力学定律，主要取决于两表面的性质 和润滑剂的化学特性。在边界润滑状态下，摩擦面间存在一种 厚度在0.1um 以下的吸附膜，能够起到降低摩擦和减少磨损的 作用。这时摩擦特点既受润滑剂性质影响，也受膜下金属表面 性质的影响，其摩擦系数范围一般是0.05-0.15.
2.0
基础油說明:
基础油介绍
金属压力加工中使用最广泛的基础油是矿物油，其主要成 份为一定范围内不同碳数的烷烃和少量芳烃组成，其碳链的长 短与粘度、馏程有关。馏程越高，烃类的碳链越长，粘度越大。 基础油按组份可分为石蜡系和环烷系两种，一般碳原子在9－ 15个，其结构有正构烷烃和饱和烃两种。 粗轧基础油粘度选择在2.2mm2/s左右，中精轧选择在 1.7mm2/s左右。主要依据是粗轧对所轧材料表面光亮度要求 不高，要求大压下量及轧制速度，对轧制油要求是油膜强度高， 承载能力大，故选用粘度较高的基础油。
评价基础油的几个技术指标
粘度（40℃ mm2/s ） :
钢冷轧工艺润滑及冷轧油相关知识
3、乳化液的热分离性
当乳化液喷射到轧辊或变形金属表面上时，由于 受热，乳化液的稳定状态被坏，分离出来的油吸附金 属表面上，形成润滑油膜，起防黏减摩作用。而水则 起冷却轧辊的作用。乳化液正是通过这种热分离性来 达到润滑冷却的目的。即冷轧乳化液的两大主要功能 为润滑和冷却。
乳化液的热分离性除了乳化液本身性质外，基础 油的黏度、添加剂、乳化液中油滴尺寸及分布，乳化 液的使用温度和时间都会影响乳化液的热分离性，进 而影响乳化液的使用效果。
镀锡钢板最早于14世纪在德国问世，首先是锻造方法，到18 世纪才改为轧制生产。1790年开始热轧，由于镀锡板需求增加， 促进了宽带冷轧机发展。但是，由于矿物油等润滑问题未解决， 使生产受到限制。由于轧制速度不断提高，变形量很大，因而迫 切要求同时解决轧辊的润滑与冷却问题，于是，出现了冷却性能 良好的乳化液润滑以代替纯油润滑。
亲油基端 亲油基端
油
乳化剂 油
搅拌
水 水
亲水基端
油 水
根据乳化液中分散相所带电荷性质,乳化液可分为：
(1) 阴离子型乳化剂。阴离子型乳化剂具有乳化效率高、 润滑性能好、清洗性和防锈性强以及破乳容易等特点， 同时也是目前使用较为广泛的轧制润滑乳化液。但是， 其对水质要求较高,易腐败变质,使用寿命短。
1.2、乳化剂
由于两种互不相溶的液相，如油和水混合时不能 形成稳定的平衡体系，故需加入表面活性剂，也即乳 化剂。乳化剂具有独特的分子结构，其分子一端为亲 油基，而分子的另一端为亲水基。这样，通过乳化剂 把油和水结合起来形成稳定的油水平衡体系。乳化剂 结构及乳化液形成过程示意图如下：
乳化剂结构及乳化液形成过程示意图
轧制示意图
2、轧制工艺润滑剂的基本功能 一种工艺润滑剂除了要满足其工艺要求外，往往还要求其实
铝加工冷轧轧制油基础介绍资料
8.621
8.554
8.546
9.196
8.828
8.991
8.91
9.349
9.008
8.876
8.913
8.868
8.867
9.046
9.225
7
7.5
6
5
4
3
2
1
0 2016.10.24 2016.11.3 2016.12.1 2016.12.28 2017.1.5 2017.1.17 2017.1.23 2017.2.11 2017.2.18 2017.3.2 2017.3.8 2017.3.29 2017.4.11 2017.4.26 2017.5.2 2017.5.10 2017.5.24 2017.6.1 2017.6.13 2017.6.27
水份：表示油品中含水量的多少，油品中不应有水，否则 会对金属有腐蚀，会在油温升高时生成气泡，影响润滑效 果，严重时不但会使油品在使用中油膜强度降低，而且还 会使其中的添加剂分解而沉淀。
酸值是表征油品中有机酸总含量多少的指标，酸值是反映 油品生产精度程度，精制程度越高其酸值越低。 酸值的大小反映了对金属的腐蚀程度的大小，特别是当油
消泡剂：轧制油在压力加工中循环使用时，由于急剧运动 并与空气接触，易于起泡。起泡严重时会导致循环系统 （泵及管路）内因气穴作用而使流量降低，甚至出现供液 中断等操作上的故障。常用的油消泡剂有硅素油，如二甲 基硅油等，用量范围一般在0.0001—0.001%
油性添加剂：油性添加剂是由极性非常强的物质组成。由 于它们的极性基端可以定向吸附在金属表面上，而非极性 基端又可以与矿物油分子很好结合，从而促使这些分子也 呈定向排列，形成耐压、耐高温能力较强的润滑油膜，表 现出较好的润滑油性能。
轧制油介绍（DAStuart）
轧制油介绍招聘(广告)一. 简介1. 轧制润滑的历史第一台冷轧带钢的四辊连轧机在1930年之前开始投产。
在30年代和40年代初期，冷轧机所采用的润滑油的类型主要以棕榈油和水的混合物为基础，而润滑方法则采用直喷式系统向轧机喷油润滑（这种润滑系统类型现在仍然在使用）。
以后，开发了乳化液系统。
用棕榈油配制的粗乳化液以循环的方式向轧机喷乳化液润滑。
这种不稳定的乳化液总要求进行维护，而且不能很好地实现轧机的性能。
在1940年以后，由于棕榈油越来越难找到，而且价格很昂贵，因此，所开发的大部分在美国使用的冷轧油都使用动物油为基础。
随着工业的发展，更新、更高速度的连轧机变得更加盛行，改进轧制油的乳化技术成为更加关键的问题。
由于成本更高、环境保护的要求更加严格，直喷式乳化液润滑系统被逐步淘汰，并且开发了更先进的乳化液润滑技术。
由于每台轧机的乳化液系统的大小、泵的规格、集管喷头的设计、乳化液系统的设计、过滤器的设计、水源的情况、乳化液的配制步骤以及总体乳化液的维护方案等与其它轧机的都不相同，因此，每台轧机的轧制油的配方都与其它轧机的轧制油的配方不同。
在此期间内，极端压力添加剂的使用进一步增强了加到轧制油中的动物油的润滑性能。
由于对乳化液性能的要求越来越高，乳化液系统和添加剂的性能也必须改进和发展。
这些工业上的需求要求在乳化液技术领域内连续进行研究和开发，以便满足不断变化的对冷轧润滑油的要求。
2. 轧制油技术的发展1) 棕榈油直喷式润滑油系统（1940年前）2) 棕榈油加乳化剂循环式润滑系统（1940年前）3) 动物油加乳化剂直喷式和循环式润滑系统（战前）4) 动物油加先进的乳化剂系统（40-50年代）5) 动物油加：（60-70年代）1. 极端压力添加剂2. 先进的乳化剂系统（带油量和粒度概念）6) 动物油加：（当前）1. 各种润滑性添加剂2. 弥散剂（粒度与带油量之间的关系）3. 抗氧化剂4. 杀菌剂5. pH缓冲剂3. 应用轧制油的目的轧制油的功能是在轧辊和带钢的表面形成一个保护膜，由限制金属与金属之间的接触的方法来减小摩擦系数。
冷轧-轧制油的基础知识解读
如乳化液呈酸性还会对轧制设备和管道起腐蚀作用。
所以，应将系统的PH值控制在8。0左右。 乳化液的PH值会因各个厂家不同的配方，有不同的范 围。
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轧制油影响带钢表面质量的因素
轧制油的三个性能对轧制带钢表面质量有重大的影响： • 轧制油本身的润滑性，取决于基础油的润滑性； • 轧制油的甩化性能。在设备条件一定的情况下，取决于 乳化添加剂的配方和性能。 • 轧制油的展着着性能，在设备条件一定的情况下，取决 于轧制油的配方和乳化添加剂的性能。 轧制油中分子链的长短、长短分子链的比例和分子链的 极性特点影响着轧制油以上三个特性。 一般地，轧制油分子链越长，润滑性能越好，挥发性越 差。
摩擦痕
划伤
残油
表面质 量
பைடு நூலகம்
产生铁粉 色斑
腐蚀
轧辊及铜板带 表面粗糙度
针孔
粘连
5
⒈
6
轧制油的分类
冷轧轧制油：冷轧轧制中必须使用的轧制油。 热轧轧制油：轧制油对热轧轧制板型、板带表 面质量、轧辊辊耗、能源节省起到积极的作用 但 是热轧轧制油不是热轧工艺中必须的。
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轧制油的基本组成
基础润滑油 润滑添加剂 天然植物油和动物脂，合成脂， 全溶性精练矿物油。 极压添加剂，抗磨损添加剂， 边界润滑添加剂。
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轧制油使用的理化指标—铁粉含量
轧制生产中，由于机械设备的磨损以及轧辊与带钢的摩 擦可产生大量的铁粉，乳化液系统的过滤器应能将这些 影响产品表面质量的铁粉滤去。为了检查系统的清洁度 以及评价过滤器和撇渣器等设备的效果，应定期测定系 统的铁粉含量。
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轧制油的基础知识
1. 介绍轧制油的基础知识.轧制油的来历,轧制油的作 用,轧制油的基本组成,轧制油的历史及现状. 由轧制油的工作原理引出应用过程中需要注意的 问题缺陷.相应指标,检测方式,指标与功能之间的关 系 1
2.
3.
1
2.应用轧制油的目 的
1. 在轧钢时提供限制金属与金属(带钢与轧辊)直接接触的保 护油膜.通过限制金属与金属之间的接触来减低系数.提供 润滑性. 2. 在金属与金属之间发生接触时,就会产生摩擦.但如果没有 摩 擦,则会产生诸如打滑和厚度控制不均等不良结果.轧 制 油的目的不是消除摩擦而是控制摩擦以满足轧机的要 求. 因此,每台轧机所采用的轧制油都必须特别配制.
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轧制油使用的理化指标—稳定性
稳态乳化液（乳化型乳化液）。此类乳化液可在室温下将浓缩油 直接加入水中形成稳定的乳化液，稳定指数ESI在0 .6以上,配制后 的乳化液颗粒大小在1至1.5微米之间,少数可达5微米.稳态乳化液 具有良好的退火清洁性，可以不经清洗而直接退火。 半稳态乳化液(稳定弥散型乳化液)。此类乳化液需在50至60℃温 度以下，将油在水中调配成乳化液。配制好的乳化液颗粒大部分 为1至10微米,它在使用过程中需不断搅拌并保持一定的温度,防止 部分基油从乳化液中析出。半稳态乳化液的润滑性能较稳态乳化 液好,但其清洁性较差,退火前需经脱脂清洗。 非稳态乳化液（弥散型乳化液）。这类乳化液对钢板和轧辊的附 着性好，可大幅降低摩擦系数，润滑性能特别好。但残炭多，退 炎前必须经过电解脱脂。非稳态乳化液的皂化值在150至230之间， 使用浓度5%至10%。这种类型乳化液在使用过程中也需不断搅拌 并保持一定的温度。
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轧制油使用的理化指标—皂化值
皂化值（Saponification Number,Sap.Number） 皂化值是评价轧制油润滑性能的重要指标，其反映轧制 油中的动植物油脂肪酸含量，通常是用氢氧化钾与轧制 油浓缩油进行皂化反应，一克浓缩油所消耗氢氧化钾的 毫克数即为此轧制油的皂化值。一般认为轧制汪的皂化 值越高，其润滑效果越好。
冷轧-轧制油的基础知识
粘度是轧制油的重要性质，它决定了油膜的形成和保持能力。适当的粘度可以 确保在高速和高压下形成稳定的油膜，从而防止金属间的直接接触。
闪点与燃点
闪点
轧制油的闪点较高，意味着它在高温 下不易挥发和燃烧，从而提高了使用 安全性。
燃点
燃点是油品开始持续燃烧的最低温度 。高燃点的轧制油在轧制过程中能够 抵抗高温，减少火灾风险。
现代阶段
随着环保意识的提高和技术的进步，现代轧制油不仅要求具有良好的润滑性能和稳定性， 还要求具有低挥发性、低毒性、可生物降解等环保特性。因此，合成油和生物降解油等新 型轧制油得到了广泛的应用和研究。
02 轧制油的物理化学性质
密度与粘度
密度
轧制油的密度通常较低，这有助于在轧制过程中降低摩擦力和热量积累。
冷却性能
轧制过程中，金属变形会产生大量的 热量，需要轧制油具有良好的冷却性 能，及时将热量带走，避免金属过热 和轧辊损坏。
冷却性能的好坏取决于轧制油的导热 系数、比热容、蒸发速度等指标。
清洗性能
轧制过程中，金属表面会附着一些氧化物、油污等杂质，需 要轧制油具有良好的清洗性能，将这些杂质清洗干净，保证 金属表面质量。
杂质
杂质包括颗粒物、金属屑等，它们的存在可能影响油品的清洁度和润滑性能。高 质量的轧制油应具有较低的杂质含量，以确保轧制过程的顺利进行。
03 轧制油的性能指标
润滑性能
01
轧制油必须具有良好的润滑性能 ，以减少轧辊与金属之间的摩擦 ，降低轧制力和能耗，提高轧制 效率和金属表面质量。
02
润滑性能的好坏取决于轧制油的 粘度、油性、极压性等指标。
轧制油的废弃与环保处理
废弃处理
对于已经老化或污染的轧制油，需要进行废 弃处理。处理方式包括回收、再生利用或安 全处置等。
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轧制油使用的理化指标—稳定性
稳态乳化液（乳化型乳化液）。此类乳化液可在室温下将浓缩油 直接加入水中形成稳定的乳化液，稳定指数ESI在0 .6以上,配制后 的乳化液颗粒大小在1至1.5微米之间,少数可达5微米.稳态乳化液 具有良好的退火清洁性，可以不经清洗而直接退火。
半稳态乳化液(稳定弥散型乳化液)。此类乳化液需在50至60℃温 度以下，将油在水中调配成乳化液。配制好的乳化液颗粒大部分 为1至10微米,它在使用过程中需不断搅拌并保持一定的温度,防止 部分基油从乳化液中析出。半稳态乳化液的润滑性能较稳态乳化 液好,但其清洁性较差,退火前需经脱脂清洗。 非稳态乳化液（弥散型乳化液）。这类乳化液对钢板和轧辊的附 着性好，可大幅降低摩擦系数，润滑性能特别好。但残炭多，退 炎前必须经过电解脱脂。非稳态乳化液的皂化值在150至230之间， 使用浓度5%至10%。这种类型乳化液在使用过程中也需不断搅拌 并保持一定的温度。
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轧制油的基本组成
基础润滑油 润滑添加剂 乳化剂 除碳添加剂 抗腐蚀/PH缓腐剂
天然植物油和动物脂，合成脂， 全溶性精练矿物油。
极压添加剂，抗磨损添加剂， 边界润滑添加剂。
控制乳化液中油滴颗粒度的添 加剂。
改善轧制油退火性能，降低退 火后残炭的添加剂。
控制水和润滑影响的添加剂。
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轧制油使用的理化指标—皂化值
3
5影响冷轧钢带表面质量的因素
板型 摩擦痕 划伤
腐蚀 轧辊及铜板带
表面粗糙度
摩擦
表面质 量
振动 油 产生铁粉
针孔
色斑 粘连
4
⒈
5
轧制油的分类
• 冷轧轧制油：冷轧轧制中必须使用的轧制油。 • 热轧轧制油：轧制油对热轧轧制板型、板带表
面质量、轧辊辊耗、能源节省起到积极的作用 但 是热轧轧制油不是热轧工艺中必须的。
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轧制油影响带钢表面质量的因素
轧制油的三个性能对轧制带钢表面质量有重大的影响： • 轧制油本身的润滑性，取决于基础油的润滑性； • 轧制油的甩化性能。在设备条件一定的情况下，取决于
乳化添加剂的配方和性能。 • 轧制油的展着着性能，在设备条件一定的情况下，取决
于轧制油的配方和乳化添加剂的性能。
轧制油中分子链的长短、长短分子链的比例和分子链的 极性特点影响着轧制油以上三个特性。 一般地，轧制油分子链越长，润滑性能越好，挥发性越 差。
轧制油的基础知识
3.工艺润滑对冷轧带钢表面影响
① 辊缝区稳定的摩擦状态是保证和提高冷轧带钢表面质 ② 量的一个重要因素. ③ 轧制油通过摩擦、润滑、磨损三个因素在轧制过程中 ④ 相互作用对带钢的最终质量起作用。
润滑
磨擦
磨损
2
4摩擦在轧制过程中的作用
轧辊与带钢之间的摩擦在轧制过程中是必需的， 因为所有的变性能都是从轧辊与带钢表面之间的 剪切应力转化而来的。 有效轧制需要的摩擦力是在一定条件下的优化值。 摩擦力过高会阻碍轧制材料的流动变形，摩擦力 过低会使轧辊在带钢表面打滑。
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• 皂化值（Saponification Number,Sap.Number） • 皂化值是评价轧制油润滑性能的重要指标，其反映轧制
油中的动植物油脂肪酸含量，通常是用氢氧化钾与轧制 油浓缩油进行皂化反应，一克浓缩油所消耗氢氧化钾的 毫克数即为此轧制油的皂化值。一般认为轧制汪的皂化
值越高，其润滑效果越好。
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轧制油使用的理化指标—稳定性
稳定性（Emulsion Stability Indicator,E.S.I） 乳化液的稳定性是一个极其重要的指标。乳化液可根 据乳化后的稳定性分为稳态乳化液、半稳态乳化液和 非稳态乳化液三类。或称乳化型、稳定弥散型和弥散 型乳化液。三种类型的乳化液各有特点，有各自相应 的应用。乳化液的稳定指数，用ESI表示。 测定方法是将油品配制成一定浓度的乳化液，在一个 深液分离出来。用离心法测定两部分的浓度，然后以 最底下部分的油含量对最上面部分的油含量比例构成 乳化海底捞月的稳定指数。
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轧制油使用的理化指标—铁粉含量
轧制生产中，由于机械设备的磨损以及轧辊与带钢的摩 擦可产生大量的铁粉，乳化液系统的过滤器应能将这些 影响产品表面质量的铁粉滤去。为了检查系统的清洁度 以及评价过滤器和撇渣器等设备的效果，应定期测定系 统的铁粉含量。
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轧制油使用的理化指标—PH值
新配制的乳化液一般具有较高的PH值。在使用过程中， 乳化液的PH值会由于吸入空气中的二氧化碳而降低。 控制PH值的目的是为了平衡系统中的细菌滋生，另外 如乳化液呈酸性还会对轧制设备和管道起腐蚀作用。 所以，应将系统的PH值控制在8。0左右。 乳化液的PH值会因各个厂家不同的配方，有不同的范 围。
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不同类型乳化液的颗粒度状态
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轧制油使用的理化指标—稳定性
三类乳化液的皂化值，润滑性，冷却性及清净性之间 的关系如下图所示
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轧制油使用的理化指标—氯离子
乳化液系统中的氯离子主要由酸洗带钢表面残余的酸根 离子及配制、补充水中的氯离子积累而成，其含量呈逐 渐上升趋势。一般认为氯离了含量偏高会对设备和带钢 有腐蚀作用，所以应经常检查氯离子的含量，将其控制 在100ppm之下。